有粘结预应力混凝土超长预应力钢绞线机械穿束施工工法

超长预应力钢绞线机械穿束施工工法1、前言自20世纪80年代以来，为了扩大空间，增加空间分割自由度，大型桥梁、高层、超高层建筑和超长混凝土结构大量涌现，预应力混凝土成为桥梁等大跨度工程首选的施工技术。预应力混凝土具有用途广、强度高、是比较有发展前途的工程技术之一，与普通钢筋混凝土结构相比，预应力混凝土结构具有挠度小、跨度大、自重轻、抗裂性能好、节约钢材等诸多优点。在增加了建筑物的实用性和美观性的同时也加大了工程施工难度。昆明xx楼前高架桥主桥工程，桥宽50米，全长432米，共计三联，单联长度144m（钢绞线单股长155米）。钢绞线用量共计700余吨，累计约640000延长米，工期紧张，如何缩短施工工期和确保超长预应力穿束的实现是一具有重大挑战的技术难题。在昆明xx楼前高架桥（F2-M桥）、昆明xx两面寺立交桥工程及昆明二环快速系统改造工程，施工过程中我公司会同云南xx建设有限公司和四川省建科工程技术公司昆明分公司，对预应力机械穿束技术进行了认真研究与实验，成功应用了预应力机械穿束技术，逐步形成超长预应力钢绞线机械穿束施工工法。由于在解决超长有粘结预应力穿束和缩短施工工期方面效果明显，其技术先进、操作方便，有显著的社会和经济效益。昆明xx楼前高架桥（F2-M桥）获2010年度云南建工集团建筑科技进步一等奖结构质量十佳工程。停车楼及高架桥、引桥综合施工技术设计与应用技术获云南建工集团2010年度科技进步奖一等奖。2、工法特点传统预应力钢绞线穿束通常使用人工穿束，最大人工穿束长度约在70m以内，超长预应力人工穿束费工费时，波纹管内钢绞线数量越多越难实施，施工多采用分段牵引方式，必须在波纹管上开牵引孔，存在质量隐患。本工法可实现150m～200m超长预应力穿束；在解决了超长预应力穿束难题的同时，有粘结预应力穿束施工难度得到了大幅度降低，降低了施工成本。机械穿束由4人加一台设备为一个作业组，施工速度快，平均穿束速度达40m/min，最快可达78m/min；使用机械穿钢绞线时无需提前下料，对作业面无特殊要求。钢绞线用钢管架设下料盘固定，成捆使用，下料盘设置灵活，离梁端头可近可稍远，结构需要多长就穿多长，可明显减低原材损耗及避免下料误差；本工法所使用穿束机总重约60Kg,拆装、移动极其方便。3、适用范围200m以内有粘结预应力混凝土结构钢绞线穿束施工。4、工艺原理预应力钢绞线穿束机，由一个基座，基座前侧固定了电机、制动装置、砂轮切割机，后侧固定两块固定板，四组转动轮（主动轮、从动轮、副主动轮、副从动轮）设于固定板之间，五个两两啮合的齿轮等主要构件组成。图4-1预应力穿束机平面示意图图4-2预应力穿束机剖面图在完成预应力孔道波纹管埋设、检查验收，穿束机安装就位后，预应力钢绞线的一端从基座后侧装入，预应力钢绞线依次穿过后侧的定位孔、主动轮、和从动轮之间的凹槽、副主动轮和副从动轮之间的凹槽、前侧的定位孔之后穿进对应的波纹管道口，然后调节调整螺母使螺杆下降压迫轴承座和副轴承座，直到所有转动轮都尽可能的夹紧预应力钢绞线，最后启动电机。图4-3预应力穿束机各齿轮配合关系将钢绞线穿过穿束机定位滚轮控制钢绞线及运行方向，采用电机作为动力，带动由齿轮组成的减速装置将钢绞线穿入波纹管内。通过变频控制系统，可灵活自如的控制钢绞线前进或后退的速度。钢绞线穿束过程中遇到阻碍能迅速退回，检查、调整后再重新穿束。5、施工工艺流程及操作要点甩5.1但掘工艺流程扫施工前期准乒备团期→鸽放线定河点毙→往焊接托架识筋醋→漆故安装预应力波下纹绿管阶→亭焊波纹管定位腾筋品→摆安装锚垫板、融螺旋杨筋辽→笑检查验收波纹汁管谊→剥机械穿入钢绞尚线需→劳检查预应力钢茫绞线数量和孔膏道质啦量醒→席进入下道工序篮施工。该5.2旋赴操作要阿点糟侍宰波纹管安装与趣锚垫板埋设糕波纹管是用来揭预留预应力孔疮道的，因此预狼应力混凝土用批波纹管应内、煌外清洁，无油淹污，无孔洞和喊不规则褶皱，男咬口无松动，庄无开裂，无脱哀扣，在一定的膝外荷载作用下粘，有抵抗变形律的能力，在浇西筑混凝土过程欺中水泥浆不能扎渗入管内。垃1肆.伟波纹管的埋设粮1撑）预应力波纹撤管坐标尝根据施工图所淹示预应力筋孔治道曲率、控制谅点坐标进行打围点放线，对应繁的孔道坐标用柳粉笔在钢筋架蝶上标记定位。狗2洋）波纹管的选捏用作根据设计要求炎选用波纹管预磨留孔道（超长贵预应力结构宜芦优先选用塑料且波纹管），针学对不同的束选勇用相应的波纹挪管直径以保证锁管道内一定面理积的空隙以利糖灌浆、穿束。易3誓）波纹管托架娃为保证波纹管遭埋设高度、曲临线坐标及混凝偿土浇筑过程中围位置的准确，珍采鸭取浊φ艘1窜2涉托架筋焊于梁禽箍筋上，根据岸并沿长度方向朵每米拌用须φ堪6登偶的宿U今型钢筋电焊在名托架筋上，确锡保管道在混凝归土浇注时不上承浮，不变位。杰管道容许偏差令纵向不大于身30mm隆，竖向不大于陵10mm棕。图-1卡4阶）波纹管接长卷当波纹管需接狸长时，用大一蛙号的波纹管做滚接头，接头管潜长度为阶300mm界～形400mm瞧，在接头处用粒胶带密封，防愁止渗漏。如图微所示：图-2趣5晚）准确的孔道仗波纹管预埋（源孔道坐标、曲村率、曲线），浩是保证预应力醒工程施工质量面的关键，同时杠也有利于预应桶力筋穿束施工铺的顺利进行。健6僻）做好成品保特护工作，防止晚人员踩踏变形他、移位和波纹悔管损坏，保证诸预应力工程质却量和防止穿束唱堵管现象。曾2桑.缎锚垫板埋设伪1梢）根据束的根幼数的不同，选疯用与之相适应艺的锚板及螺旋膝筋。佛2顺）安装时，先告安装螺旋筋，义再安装锚垫板粒，锚垫板的端晶部平面应与钢再束轴线垂直，直必要时可将螺片旋筋、锚垫板惨与周围钢筋焊搬接在一起。佣3穴）锚垫板安装街时注意灌浆孔冠应朝上布置。续锚垫板与波纹屯管连接处用海漏绵或棉纱将缝问隙填充密实，螺并用塑料胶布尿缠绕密封，防拍止漏浆。勺张拉端锚具安溉装示意图如下宏：图-3碎固定端锚具安朽装示意图如下姥：图-4机械穿束荣1项.坐作业平台准备尾机械穿束施工聋前，应搭设可奴靠的穿束施工荒作业平台。作归业平台需满足酸同时容雾纳用2依人和一台穿束福设备所需作业踢面（不小于更1.5m鹿×恢3.0m洽）。壶2抵.纪钢绞线为预应栏力工程的主要顾材料，其质量丑好坏直接影响跳到整个工程的逝质量，因此对婶所用的钢绞线攀应严格检查、五验收、妥善存烧放萌。退封3与.唯每条梁的预应死力波纹管埋设齐完并且端头板剩固定好后，架不设穿束机械，滚吊运钢绞线至能梁端头附近，袖用钢管架设下浪料盘固定钢绞日线，下料盘适芹当靠近穿束位寄置珠(棵水平距离小于馅20m爪，垂直高差小傅于梁15m暗)谁。4.穿束序本工法所采用棚的机械穿束屯由默4滥个人和一台穿瓜束机组成一个述工作组（穿束覆梁两端肃各演1擦人、钢绞线下度料懂盘去1脊人、机械操苗作反1妈人），准备就庭绪后开机穿束六，根据锚具及袭千斤顶所需尺便寸预留外伸长站度（约桑900mm案）后切断，完黎成单根穿束，梅如此循环直至垫穿束完成。呈6扮、材料与设备材料愈材料寺表搜非委剑烫芦捉称表功-1圆序号倡设备名称域设备型号致数量般备注梦1沫波纹管盈Ф摄9绘0皮、统Ф辈110优根据工程需要覆2弦无粘结预应力私筋厦Φ孩s15.2朵3锄群锚亿QM15-东9挑、病QM15-1邪1困、颗QM15-1聚2才、笛QM15-1梨6坊、魄QM15-1抗8漂4瓜钢管培Φ史48×3.5雕作业平台及钢羊绞线固定设备企设备需用司表旨梳蒜冒吃哭杯减表尼-1之序号考设备名称涨设备型号晃单位塌数量阶用途端1染穿束机天3.0kw车台亦1庆穿束五2尸手提式砂轮机念0.6kw萍台柿1锯钢绞线切割墙3菜砂轮切割机选1.4kw龄台青3默波纹管切割蜘4油电焊机帆33.6KV骂A斗台伙3卧波纹管托架碎5啊角磨机寻台辉2龟钢绞线端头打鸟磨臭6献活动扳手度22甘把征2扮搭设作业平台漠及下料盘箱7要对讲机视TX-818允台般3旷信号联络7、质量控制景7.1信开工程质量控制农标准鼻预应力钢绞线喇应按照国家标颠准《预应力混狗凝土用钢绞线嫁》督(点GB/T52侵24-200戏3)仰要求进行检查眯、检验和验收亭合格后方可使针用。锚具标准里应符合《预应驻力筋用锚具、崖夹具和连接器惜》身(利GB/T14蓄370-20猪07)费的要求，且应肃满足应力幅度滤为伞120Mpa秤析动载试验，经丝200陕万次荷载循环趟无断丝竟;涨锚具配套产品黄如锚垫板、锚童下螺旋筋尚应甩满足设计及相剂关规范要求。收预应力管道采偷用塑料或金属余波纹管，性能装应符合《预应肥力混凝土桥梁融用塑料波纹管播》（挎JT/T52狼9-2004抄）或《预应力勤混凝土用金属拳螺旋管》（职JG/T30以13-199蚊4让）标准规定的吹要求；较7.2礼陷质量保证措施纳钢绞线不得锈赶蚀（浮锈除外高），钢绞线不浸得有死弯，否佳则应切除；习应采取措施防痒止钢绞线污染介，特别是油污呀；震波纹管卷制完旬成后，进行水都密性实验等工摄作。预应力筋膝下料场地清洁钥，下料、挤压薄锚具完成后将土钢绞线编号盘盐好，下垫枕木炼，并用防雨布县包裹严实备用府。锹7.3混都过程控制徐途穿束过程中严魄格控制钢绞线落的伸出长度和悬预留长度，确殃保材料不浪费递；盼千穿束时，钢束精运行过程中，楼专人负责观察灭、控制运行情他况，避免出现痰钢绞线穿破出窄波纹管还在继宿续运行的情况计；建福穿束结束后，层专人负责检查察穿束的数量，何两端均要检查锄、核对，严格光依照设计要求薄穿束；铜境若发生堵管致景钢绞线过弯的竞现象，要及时精回退、切除，鸟更换预应力筋轧重新进行穿束港，保证钢绞线炭的成型质量。8、安全措施全唯穿束时必须设扇置牢固可靠的演操作平台，临练边作业时，须激有安全可靠的虚外平台及防护蚕措施。操作时歌应在显著位置主挂安全警示牌怖，交叉作业时置，应在作业平司台上方铺设隔墙离防护惹板汤,搁严防高空坠物变伤人。高处作锁业严格执行《返建筑施工高处宫作业安全技术谢规范弊》。帜钢绞线应设置决下料盘，防止乐钢绞线散开。叉钢绞线从下料焦盘到梁端的路踪径设置隔离区退，搭设防护栏最，专人全程监拴护防止钢绞线典随意甩动伤人喘。丙机械穿束作业少人员须经上岗惕培训合格，优似先选择熟练操驰作工人施工，轻防止机械伤人仔、穿出端伤人骡等意外事故。伏馅穿入端、穿出可段、下料盘三穿个位置必须设暑专人监护，并鱼建立三点之间伪通讯联系。域施工用电应符傅合《施工现场便临时用电安全务技术规范》然（伍JGJ46-勿200票5义）标准规定的腹要求，现场用靠电应由专业电杠工负责搭接，扭必须保证用电鸭安全，所有电帖箱须有漏电保缠护装置，防止断漏电伤人，做难到人走电断。抚严禁私拉乱接乏，施工用电必器须有专业人员知操作，严禁非宾专业人员动电李，以防触电伤活人。9、环保措施神预应力钢绞线烈包装材料应分福类回收。刊废弃短料回收使后应妥善保存牌，用于较短的巾构件上，减少董资源浪费。典桥作业面上禁止刷有油污污染钢兔绞线。脚宜穿束机更换的麻润滑油脂，必现须妥善收集处麦理，严禁随意猫倾倒。回1黑0译、效益分析廊本工法可实现源150m袜～南200m古超长预应力穿控束，为超长、疏大空间预应力率混凝土结构设经计、施工提供茅了更大的选择捆空间。在工程开成功应用机械强穿束实例，经辜济效益大大提俗高，下为传统纪穿束与机械穿窗束效益对比情程况分析表：康效益分析怎表灿洞佩短渴洲骤表白10.0-1衰穿束形式戏传统人工穿束散机械穿束技术锋工吐骨香期捷无改善袋缩挤短绣60%棚操作人数萌1蓄5咽人以上湖2-逝4驴人扭速度惰速度不均匀、肃容易损伤波纹弟管射匀速且高速，备不容易损伤波开纹管召相关设备门需要吊车、卷匆扬机等机械配融合厚预应力穿束机糠安全该无改善剩降低施工难度姜及安全风险侦1泡1陕、应用实例卧11.1宿乎昆明新机场楼剃前高架么桥阶独昆明售xx矛楼前高架桥榴（如F2-蹦M命桥），东西向腾长典432m暖，宽贤50m呈，桥高叉16.05m烂（街-5.45m葛～介+资10.60m寺）。位食于倍B垃1常～篮F传2渴层，为离港层觉大平以台算,同下卧昆明市轨没道交具通竿6潜号线航空港南尊站切，膨F2-笔M策桥与停车楼重巡叠范围内墩柱翻共构，出停车庭楼两侧与两扒侧楚F1-死R仅桥急和疏F1-燥L户桥相接的分联选公用墩处设置叔盖梁，全桥一颠色现浇清水混芬凝土连续箱梁况。铲201逗0膊年冲1际1粉月从1蛋日吩至匆201贺0兼年债1蚂2罗月扶3逃1榨日欧，在短短不的障6数0鹰天内完成混凝笋土犁27839.许5m3味、钢筋制画安块4715.6腹t粉、模板制安辆72200m耽2盾、支架搭设揉约驳3筋0避万立方米蓄，盯Φ桨s15.退2捧钢绞线共日计裂705.02宗4亏t财（聪约迟6扯4好万米），钢绞赶线单股长危155m另，预应力穿束骨从开始到结束满仅持续淋了优9份天，大大提高催了工作效率，堵保证了新机妨场膀“西12.3奇1书”倚重大进度节点麻目标的如期实纷现。施工图片：较图桐11.1-1棉图仆11.1-2旨堂稍源铅占势娇图输11.1-3膏图像11.1-3补4撤罢贵骡煎钻图旁11.1-5既图吐11.1-6患11.2启轻机场高速两面资寺立交桥工程悉机场高速两面案寺立交桥工程梯于衬201站0垃年雪2呼月开工惊，项201发0殃年订6采月竣工，工程趣位于昆明新机锄场高速路第一恶标段金瓦路，谜分为左幅和右有幅，左幅问：岩5胃联，共计驻417m抵；右幅闯：法4据联，共计津387m遥。抽现浇连续箱梁晕的高度在座3m骨至血27m嗽之间，金瓦路守上梁宽从环19.71m造变化至掀27.49m上。惰主要截面形式炮为：梁高稻1.8m搞，顶板厚度为